UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS PURAS
CARRERA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
“VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS VIVIENDAS DEL CENTRO HISTORICO DE LA CIUDAD DE PUNO”
PERFIL DE TEMA DE INVESTIGACION PRESENTADO POR:
Maestro en Ingeniería Civil
DIANA ELIZABETH QUINTO GASTIABURU PUNO-PERÚ
PROYECTO DE INVESTIGACION I.- TITULO
VULNERABILIDAD SÍSMICA DE LAS VIVIENDAS DEL CENTRO HISTÓRICO DE LA DE LA CIUDAD DE PUNO
II.- AUTOR
Diana Elizabeth Quinto Gastiaburu
LUGAR DONDE SE DESARROLLARÁ LA TESIS La Tesis se desarrollará en el departamento de Puno. I.- DESCRIPCION DEL PROYECTO
La ciudad de Puno, ha tenido un considerable crecimiento poblacional del 1.1% promedio anual, según el INEI del censo de 1993-2007, prueba de ello son la gran cantidad de viviendas que se han construido a lo largo de estos años; sin embargo en el centro de Puno ya no hay expansión por lo que muchas de estas viviendas en el centro de Puno ya están edificadas son de material de adobe y en algunos casos con albañilería confinada, estas en su mayoría son construcciones antiguas mayor a los 80 años debido a que en esta zona son las primera casas donde se inició la primera población de la ciudad de Puno, de manera que esta zona sigue siendo la más concurrida durante el día.
En el tiempo en que estas casas se construyeron fueron sin el asesoramiento de un especialista, solo a través de mano de maestros de obra para luego estas construcciones servir para uso de viviendas.
movimiento sísmico podría estas colapsar , por tener estas viviendas un alto grado de vulnerabilidad, ya que según el reglamento sísmico Puno se encuentra en la zona 2.
El presenta trabajo servirá para determinar el grado de vulnerabilidad que tiene esta zona y así poder determinar que cuidados se deben tener con la finalidad de que un futuro se puedan estas viviendas reforzar o en algunos casos si fuera el caso demoler , también es un aporte para que otras investigaciones puedan continuar con las demás zonas de la ciudad de Puno.
1.1 Antecedentes Bibliográficos
Respecto a la información de estudios sobre la vulnerabilidad sísmica de la ciudad de Puno, no cuenta con esta información tan importante para la prevención y bienestar de los pobladores ante la presencia de algún evento sísmico en la ciudad, motivo por el cual se plantea la necesidad de información del mismo; siendo Puno una cuidad importante en la región, con crecimiento poblacional constante y vulnerable ante la presencia de algún eventual movimiento sísmico.
El presente proyecto de investigación tiene antecedentes en las siguientes investigaciones:
En la “Pontificia Universidad Católica del Perú” se han llevado a cabo los siguientes trabajos de investigación de tesis tomados como referencia:
“Análisis de la vulnerabilidad sísmica de la viviendas informales en la ciudad de Trujillo”del autor Johan Edgar Laucata Luna; cuya investigación da a conocer que la vulnerabilidad de las 30 viviendas encuestadas en Trujillo, es alta con un 83%, y solo un 7% tiene baja vulnerabilidad. El peligro es medio con un 83% de las viviendas, el saldo tiene un alto peligro. Finalmente el riesgo es alto con un 87%, y la diferencia tiene un riesgo medio. No resultando ninguna vivienda con riesgo bajo.
1.2 Planteamiento del problema
La ciudad de Puno dentro de su crecimiento poblacional genera una necesidad de vivienda y por consiguiente también crecen las necesidades de expansión a través de intuiciones públicas y privadas, el desarrollo, el crecimiento la cual se realiza en forma muy desordenada y sin el adecuado asesoramiento de profesionales que se ocupan de esta área que es la zona céntrica de la ciudad de Puno, esto se debe a que la población quiere estar cerca del hospital, mercado y otros lugares que no se encuentran en las zonas aledañas, generando sobrepoblación en esta zona.
La mayoría de estas casas tienen un tiempo de construcción mayor a los 50 años y han sido construidas para ser solo viviendas, sin embargo actualmente estas están siendo usadas con otro fin como es bancos, instituciones, colegios y departamentos que muchas veces no han sido diseñadas para soportar mayores cargas, aparte de haber cumplido su tiempo de vida útil.
Una de las instituciones es instituto nacional de cultura no permite realizar nuevas construcciones, las que tampoco han sido reforzadas no cumpliendo con requisitos mínimos del reglamento nacional de construcciones, a esto se añade que algunas construcciones cuentan con licencia de construcción después de iniciada la obra, lo que puede generar un problema de estructuras tanto en la parte de cálculo como en la ejecución, asi mismo la mano de obra muchas veces no es la más adecuada.
La forma inadecuada del uso y de la construcciones de viviendas antiguas puede generar un problema serio en el caso de la ocurrencia de un eventual movimiento sísmico, un porcentaje de viviendas puede colapsar y otro porcentaje tener problemas de fallas estructurales de medias a severas.
Es el caso de la zona central o centro histórico, que requiere evaluar el grado de vulnerabilidad para que pueda conocerse el nivel que tiene y si fuera el caso dar soluciones de reforzamiento o mejora de las viviendas para su conservación y uso adecuado.
1.2.1 Problema General:
¿Cuál es el estado actual en el que se encuentran las viviendas del centro histórico en la ciudad de Puno?
1.2.2 Problemas Específicos: 1.2.2.1 Problemas Especifico 1:
¿Cómo se encuentra el estado de los elementos estructurales y no estructurales en las viviendas de la zona central de Puno?
1.2.2.2 Problemas Especifico 2:
¿Las viviendas existentes tienen material, mano de obra?
1.2.2.3 Problemas Especifico 3:
¿Las viviendas cumplen con los parámetros mínimos de construcción que indica el reglamento nacional de edificaciones?
1.3Objetivos:General y Específicos 1.3.1.OBJETIVO GENERAL.
Evaluación del estado actual de las viviendas existentes en la ciudad de Puno.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS. 1.3.2.1 OBJETIVO ESPECIFICO 1.
Revisar el proceso constructivo de los elementos estructurales y no estructurales.
1.3.2.2. OBJETIVO ESPECIFICO 2.
1.3.2.3. OBJETIVO ESPECIFICO 3.
Comparar el proceso constructivo si cumple con la norma nacional de edificaciones
1.4 Justificación e Importancia de la Investigación
El presente proyecto nos permitirá establecer y dar que a conocer cuáles son los problemas que podrían tener las construcciones y/o fallas de construcción estructurales mas frecuentes que se presentan en las viviendas en la zona central de la ciudad de Puno, debido a que los pobladores en su mayoría desconocen las normas de construcción (Reglamento Nacional de Edificaciones), así como también nos permitirá establecer los problemas de ubicación, problemas del proceso constructivo estructural y factores que podrían degradar el buen funcionamiento que estas viviendas afrontan. Se dará a conocer también la realidad y el estado actual en que se encuentran las viviendas en la zona central de la ciudad de Puno y así saber si estas garantizan o no la estabilidad de la estructura y por ende la integridad y bienestar de sus habitantes.
II MARCO TEORICO
3.1. LA ALBAÑILERIA CONFINADA
La albañilería confinada es aquel tipo de sistema constructivo en el que se utilizan piezas de ladrillo rojo de arcilla horneada o bloques de concreto, de modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados, por elementos de concreto armado. Por ejemplo, si se trata de un muro en el primer piso, los elementos confinantes horizontales son la cimentación (1) y la viga de amarre (2), y los elementos confinantes verticales son las dos columnas de sus extremos (3). Nótese que la separación máxima entre columnas debe ser menor que dos veces la altura del entrepiso.
armadura de refuerzo de las columnas; y (iv) se encofra y se llena con concreto.(PNUD,2009).1
3.2. LAS FALLAS MÁS COMUNES EN UNA CONSTRUCCION.
Las fallas más comunes en las construcciones y que a menudo se pasan por alto, son los asentamientos en suelos, agrietamiento en losas y muros, desprendimiento de pintura en acabados, así como filtraciones de humedad. En ocasiones, estas anomalías no reciben la debida atención ya que se basan en pequeños detalles y no se les da importancia, pero la realidad es que pueden llegar a ocasionar grandes molestias.
Generalmente, estas fallas traen como consecuencia una pérdida económica principalmente; pero no solamente se trata de esto, sino que también pueden llegar a poner en riesgo la seguridad por ejemplo, en el caso del concreto de una losa; puede generar mal olor por humedad, provocar corrosión de materiales e incluso ocasionar una posible falla del acero de refuerzo, ocasionando un retraso en el tiempo de entrega de determinado proyecto, así como un daño estético al edificio o construcción al verse dañado.
A fin de evitar estas fallas y así librarse de problemas y malos ratos, debe de realizarse una correcta supervisión de los acabados. En el caso de compactaciones, impermeabilizaciones y rellenos de muros, el residente del proyecto es el responsable de asegurar el correcto desarrollo de la obra, revisando los diseños así como el buen desempeño de los obreros que sin la supervisión necesaria pueden tender a la pereza o el descuido.
Además, el residente también es responsable de supervisar que la construcción esté aprobada por los controles de calidad, que en su mayoría son regidos por fabricantes o por instituciones privadas como, ASTM (ASTM International) y ACI (American Concrete Institute). Por ejemplo, se deben de revisar los controles como revenimiento, cantidad de agua, el vibrado y curado así como las resistencias requeridas a fin de evitar fallas y agrietamientos en colados de concreto.
Para facilitar el cumplimiento de estos controles de calidad, se recomienda ampliamente contar con un cronograma de trabajo en donde se incluya la revisión a fin de brindar al residente una herramienta para estar siempre al tanto de las cosas. (http://www.dossa.com.mx/)
3.3. PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES EN AREAS URBANAS.
Los problemas ambientales en áreas urbanas y en los alrededores de éstas son fenómenos que se derivan de la sobrepoblación y que se traducen en el deterioro de las condiciones ambientales. El cambio del uso del suelo, y la concentración del uso de recursos naturales, están en el origen de los problemas ambientales.
Como lugar de crecimiento demográfico, actividad comercial e industrial, las ciudades concentran el uso de energía y recursos y la generación de desperdicios al punto en que los sistemas tanto artificiales como naturales se sobrecargan y las capacidades para manejarlos se ven abrumadas.
Esta situación es empeorada por el rápido crecimiento demográfico de las urbes. Los daños o costos ambientales resultantes ponen en peligro la futura productividad de las ciudades y la salud y calidad de vida de sus ciudadanos. Las ciudades se han vuelto las principales “zonas rojas ambientales“ que requieren urgentemente de atención especial en las evaluaciones ambientales regionales y de proyecto, y en la planificación y administración ambiental a escala regional metropolitana.
Los sistemas y servicios urbanos (p.ej. agua potable, saneamiento, transporte público y caminos) se congestionan cada vez más debido al crecimiento demográfico, comercial e industrial, junto con una mala administración urbana. Los recursos naturales (agua, aire, bosques, minerales, tierra), vitales para el desarrollo económico de las ciudades y de futuras generaciones, se pierden o malgastan mediante políticas urbanas inapropiadas.
Aumenta constantemente el radio de impacto de las ciudades sobre los recursos que se hallan lejos de sus fronteras. Es más, las áreas urbanas se encuentran inundadas por sus propios desechos y asfixiadas por sus propias emisiones como resultado de políticas y prácticas inadecuadas de control de la contaminación y manejo de los desechos.
Muchos impactos negativos se asocian con las condiciones antes descritas. Los mayores riesgos de salud en muchas ciudades de los países en desarrollo, aún se encuentran ligados al tradicional problema de la eliminación de la excreta.
La escala espacial de estos impactos va desde el hogar hasta la comunidad entera, el área urbana y en algunos casos, las regiones más allá. Los impactos de mayor preocupación aún se encuentran a menudo a escala doméstica y comunitaria, y se relacionan con las deficiencias de infraestructura y servicios urbanos.
Los habitantes de los urbes, particularmente los pobres, soportan la mayoría de las condiciones del ambiente deteriorado mediante la pérdida de salud y productividad y la disminución de la calidad de vida.
Se elevan los costos de la explotación de los recursos (p.ej. el costo de nuevas fuentes de agua potable) a medida que se acaban los recursos económicamente asequibles y de alta calidad.
Las emisiones relacionadas con los problemas ambientales regionales y globales, se generan cada vez en las áreas urbanas o como resultado de la demanda urbana (por ejemplo, la urbanización en sí podría ser un factor principal en la demanda mundial de energía durante la próxima generación).
(http://www.es.wikipedia.org/)
3.4. UNIDAD DE ALBAÑILERIA DE ARCILLA.
La unidad de albañilería (ladrillo) es el componente básico para la construcción de la albañilería (Gallegos 1986). Los ladrillos son hechos artesanalmente o industrialmente, y se caracterizan físicamente por tener buenas propiedades acústicas y térmicas. La principal propiedad mecánica del ladrillo es su resistencia a la compresión. Las unidades de albañilería pueden ser hechas de arcilla, concreto o cal. En este proyecto solo se han estudiado las viviendas de ladrillo de arcilla.
Los ladrillos se caracterizan por tener dimensiones y pesos que los hacen manejables con una sola mano en el proceso de asentado (Arango 2002). El ladrillo tradicional de arcilla tiene un ancho entre 12 a 14 cm, un largo entre 23 a 24 cm, y un alto entre 9 a 10 cm.
tienen perforaciones paralelas a la cara de asiento. (Miguel Ángel Mosqueira
Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, 2005).2
3.5. LA VULNERABILIDAD SÍSMICA:
Es el nivel de daño que pueden sufrir las edificaciones realizadas por el hombre durante un sismo. La vulnerabilidad refleja la falta de resistencia de una edificación frente a los sismos y depende de las características del diseño de la edificación, de la calidad de materiales y de la técnica de construcción
(Bommer et al. 1998).3
3.6. EL PELIGRO SÍSMICO:
Es la probabilidad de ocurrencia de movimiento sísmico de cierta intensidad en una zona determinada durante un tiempo definido. El peligro también puede incluir otros efectos que el mismo sismo genera, como derrumbes y licuefacción de suelos(Bommer et al. 1998).4
3.7. EL RIESGO SÍSMICO:
Es el grado de pérdidas esperadas que sufren las estructuras durante el lapso de tiempo que permanecen expuestas a la acción sísmica También, el riesgo sísmico es definido como una función de la vulnerabilidad sísmica y del peligro sísmico que, de forma general, se puede expresar como:
Riesgo = Peligro x Vulnerabilidad
Esta evaluación de riesgo es en forma individual para cada estructura.
2 Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, “RECOMENDACIONES
TÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA DE LA COSTA PERUANA” Tesis–Marco Teórico .
Cuando se desea calcular el riesgo sísmico de una determinada zona, entonces la ecuación del riesgo sísmico se ve afectada por la densidad poblacional:
Riesgo = Peligro x Exposición x Vulnerabilidad x Costo
En este caso el riesgo sísmico es medido en términos de pérdidas de vidas o económicas.
La exposición es el número de personas o viviendas de la zona, o el valor productivo del comercio del lugar. El costo está relacionado al número de personas en cada vivienda o valor monetario de reparación de cada vivienda. (Bommer et al. 1998).5
En este trabajo se propone una metodología simple para evaluar de forma rápida el riesgo sísmico en viviendas de albañilería confinada; con este fin se ha establecido el riesgo sísmico como la suma de la evaluación de la vulnerabilidad y del peligro sísmico: Riesgo = (0,5 x Vulnerabilidad) + (0,5 x Peligro). El riesgo sísmico ha sido dividido en tres niveles: alto, medio y bajo. (Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, 2005).6
La densidad de muros en viviendas es la división del área de muros requerida (Am) para el buen comportamiento sísmico entre el área de la planta (Ap).
(SAN BARTOLOMÉ, 1994).7
La Norma Peruana de Diseño Sismo Resistente E‐030 establece la ecuación para calcular la fuerza sísmica V que una estructura tendrá ante sismos raros : V = Z⋅U ⋅S ⋅C⋅ P / R, La fuerza sísmica está en función de la zona sísmica Z, del uso U de la estructura , del tipo de suelo S, del factor de amplificación
5Bommer “RIESGO SISMICO” Investigación – Introducción .
6 Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, “RECOMENDACIONES
TÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA DE LA COSTA PERUANA” Tesis–Marco Teórico .
7 Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA COMPORTAMIENTO
sísmica C, del peso P de la estructura y de la reducción R por ductilidad (Norma de Diseño Sismorresistente E‐030).
Los edificios de albañilería confinada, sometidos a fuerzas sísmicas, muestran casi siempre falla por corte como falla predominante. La capacidad resistente al corte VR de un muro de albañilería está en función de la resistencia a compresión diagonal de muretes de albañilería (v’m), de la reducción por esbeltez (α), de las dimensiones en planta del muro (t, l) y de una carga reducida que soporta el muro (0,23Pg):
VR = 0,5v 'm⋅α⋅t⋅l + 0,23Pg.
En este proyecto el cálculo de la densidad mínima de muros para cada vivienda se basará en la comparación de la fuerza sísmica V, dividida entre el área requerida de muros (Am), y la sumatoria de las capacidades resistentes VR de cada muro, dividida entre el área de muros existentes (Ae): V/ Am =ΣVR/ Ae .
La calidad de mano de obra y de materiales (buena, regular, o mala calidad) será evaluada directamente en el levantamiento de información en campo. La evaluación de la estabilidad de parapetos y tabiques se basa en la comparación del momento actuante debido a cargas perpendiculares al plano del muro y el momento resistente paralelo al plano del muro. (SAN
BARTOLOMÉ, 1994).8
4. MARCO CONCEPTUAL
4.1. PROBLEMAS ESTRUCTURALES EN LA ALBAÑILERIA CONFINADA
El comportamiento sísmico de los edificios de albañilería no reforzada ha resultado ser en muchos casos deplorable, llegando incluso a presentar un estado de colapso total, principalmente cuando estas edificaciones estaban
8 Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA COMPORTAMIENTO
situadas sobre suelos blandos. Los problemas anteriormente mencionados motivaron que en la década de los 40 se comience en nuestro medio a confinar los muros de albañilería, mediante el empleo de elementos de concreto armado. Sin embargo, también ocurre la posibilidad de fallas en edificaciones con elementos de confinamiento mal diseñados, o mal construidos; aunque a la fecha no se ha reportado en el mundo el colapso total en este tipo de estructura. Entre los principales defectos se tiene:
1. Creencia de que basta una sola columna para confinar un muro (lo que no está permitido por la Norma E-070), olvidándose que la acción sísmica es de carácter cíclico. Por lo general, este caso ocurre en los muros con vanos.
2. Columnas muy espaciadas entre sí. Se pierde el efecto de confinamiento en la región central del muro y el tamaño de las grietas diagonales se torna incontrolable, deteriorándose la albañilería.
3. Cangrejeras en las columnas. Las cangrejeras ocurren por las siguientes razones:
a) El concreto se encuentra muy seco al instante de vaciarlo.
b) Por el tamaño excesivo de las piedras del concreto a vaciar en columnas de poca dimensión.
c) Ganchos de estribos con gran longitud que estorban el paso del concreto.
d) Por la zona de interface columna-albañilería con dientes muy largos. e) Por la mala vibración o chuceo defectuoso del concreto. La presencia de cangrejeras reduce drásticamente la resistencia a compresión, tracción y corte de las columnas.
deteriorando los elementos de confinamiento. Si estos elementos poseen estribos muy espaciados en sus extremos, no se podrá controlar el tamaño de dichas grietas.
5. Anclaje insuficiente del refuerzo vertical u horizontal. Un problema que puede surgir es que el acero vertical no penetre adecuadamente en la solera, doblando en su zona inferior, lo que produce un decrecimiento de la resistencia a corte-fricción en la junta solera-columna. Deberá tenerse especial cuidado con las columnas ubicadas en el perímetro del edificio, éstas deberán tener un peralte suficiente que permita anclar el refuerzo longitudinal de la solera.
6. Traslape del 100% del refuerzo en la misma zona. En estos casos, según la Norma de Concreto E-060, la longitud traslapada debe incrementarse considerablemente.
7. Inadecuada transferencia de la fuerza cortante desde la solera hacia el muro. De llegarse a presentar el deslizamiento del techo, la armadura vertical trabajará a corte-fricción; por lo que es recomendable que la última hilada del muro penetre 1 cm al interior de la solera (sólo cuando se use unidades no perforadas, ya que las perforadas permiten la formación de llaves de corte) y además crear una unión rugosa en la zona columna-solera.
9. Adicionalmente se tienen los problemas clásicos de torsión por una mala distribución de los muros en la planta del edificio, escasa densidad de muros, falta de continuidad vertical de los muros, asentamientos diferenciales y la existencia de grandes ductos en la losa del techo que atentan contra la hipótesis de diafragma rígido.(ÁNGEL SAN BARTOLOMÉ, 1994).9
4.2. REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS PARA ALBAÑILERIA CONFINADA.
Se considerará como muro portante confinado, aquél que cumpla las siguientes condiciones:
a) Que quede enmarcado en sus cuatro lados por elementos de concreto armado verticales (columnas) y horizontales (vigas soleras), aceptándose la cimentación de concreto como elemento de confinamiento horizontal para el caso de los muros ubicados en el primer piso.
b) Que la distancia máxima centro a centro entre las columnas de confinamiento sea dos veces la distancia entre los elementos horizontales de refuerzo y no mayor que 5 m. De cumplirse esta condición, así como de emplearse el espesor mínimo especificado en el Artículo 19.1.a, la albañilería no necesitará ser diseñada ante acciones sísmicas ortogonales a su plano, excepto cuando exista excentricidad de la carga vertical.
c) Que se utilice unidades de acuerdo a lo especificado en el Artículo 5 (5.3).
d) Que todos los empalmes y anclajes de la armadura desarrollen plena capacidad a la tracción.
e) Que los elementos de confinamiento funcionen integralmente con la albañilería.
f) Que se utilice en los elementos de confinamiento, concreto con 17,15 (175 / ) ´ 2 f c ≥ MPa kg cm .
Se asumirá que el paño de albañilería simple (sin armadura interior) no soporta acciones de punzonamiento causadas por cargas concentradas.
- El espesor mínimo de las columnas y solera será igual al espesor efectivo del muro.
- El peralte mínimo de la viga solera será igual al espesor de la losa de techo.
- El peralte mínimo de la columna de confinamiento será de 15 cm. En el caso que se discontinúen las vigas soleras, por la presencia de ductos en la losa del techo o porque el muro llega a un límite de propiedad, el peralte mínimo de la columna de confinamiento respectiva deberá ser suficiente como para permitir el anclaje de la parte recta del refuerzo longitudinal existente en la viga solera más el recubrimiento respectivo .
- Cuando se utilice refuerzo horizontal en los muros confinados, las varillas de refuerzo penetrarán en las columnas de confinamiento por lo menos 12,50 cm y terminarán en gancho a 90°, vertical de 10 cm de longitud. (Norma Técnica
E-070 Albañilería).
4.3. GEOMORFOLOGIA DE LA MICROCUENCA DE PUNO.
4.4. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO.
Según el libro Análisis, Diseño y Construcción en Albañilería del Ing. Arango, el procedimiento constructivo debe considerarse lo siguiente: el espesor recomendable de las hiladas por adhesión, para condiciones normales de asentado está entre 9 y 12 mm. Este debe ocurrir en la junta sobre la unidad más grande. El espesor exacto de la junta se precisará en función de calibrar la altura de las hiladas, para que sean submúltiplos de la altura del muro. Son inaceptables, juntas de mortero excesivas porque reducen la resistencia a la compresión y al corte de la albañilería. Tampoco lo son aquellas insignificantes, porque reducen la resistencia a la tracción. Toda unidad de albañilería es absorbente. Esta característica, para fines del asentado de unidades, se mide con la propiedad llamada succión, que es la velocidad inicial de absorción en la cara de asiento de la unidad. La succión es necesaria para lograr el íntimo contacto del mortero con la unidad de albañilería.
Sin embargo, cuando es excesiva se controlará mediante el humedecimiento previo al asentado de la unidad de albañilería, de lo contrario, causará efectos negativos. El arte de asentar unidades consiste en estrechar al máximo el contacto tanto horizontal como vertical de la unidad con el mortero y uniformizar dicho contacto en todas las interfaces mortero-unidad.
Los muros deben construirse a plomo y en línea, asentando como máximo hasta la mitad de la altura del entrepiso o 1.2 m en una jornada de trabajo. Los muros tienen una estabilidad precaria y una resistencia a la tracción muy reducida. En consecuencia, no deben someterlos a golpes o vibraciones y tampoco servir a otros procesos constructivos como los puntales de encofrado. No es permisible romper o picar los muros, salvo que exista indicación expresa autorizando esta operación en el proyecto. Pues lo que se está haciendo es rompe un elemento estructural y crear planos debilitados que limitan la resistencia del muro. Esta rotura se hace principalmente con el propósito de alojar tubos para instalaciones eléctricas o sanitarias (Arango 2002).
Para lograr un buen arriostramiento con las columnas, los dientes en los muros deben tener una longitud máxima de 5 cm. Las pequeñas dimensiones de las columnas, los ganchos de los estribos y su conexión dentada de albañilería, hacen que el concreto deba tener un alto revenimiento (se recomienda un slump de 5”).
que el concreto pueda discurrir llenando todos los intersticios. Así evitar la formación de cangrejeras, las que pueden disminuir al corte del muro hasta en 50% (San Bartolomé 1998).(Johan Edgar Laucata Luna, 2013).10
4.5. ACTIVIDAD SISMICA EN PUNO.
Peligro sísmico del país
El Perú está ubicado en una de las regiones de más alta sismicidad del mundo, al borde del encuentro de dos placas tectónicas, la placa sudamericana y la placa de Nazca, que interactúan entre sí, generando una zona de contacto a lo largo del litoral de la costa peruana, que es la causa de la mayor parte de los macrosismos en la parte occidental del territorio.
Además de esa sismicidad ; existe otra sismicidad producida por
deformaciones y está asociada a los callamientos tectónicos activos existentes en el Perú. Estos sismos locales y regionales que se dan dentro del territorio y tienen como causa a las fallas geológicas locales, tienen una menor frecuencia y magnitudes moderadas, pero por producirse muy cerca de la superficie, tienen un gran poder destructor.
Eventos sísmicos significativos:
En los últimos 400 años, el sur del país ha sido afectado por más de 30
terremotos con variable severidad, destacando los de 1604, 1687, 1715, 1784, 1868 y 1877, el primero y los dos últimos originaron maremotos (tsunamis) que afectaron el litoral. Los eventos los más significativos han presentados abajo. Terremoto de Arequipa de 1948
Tuvo una magnitud de 7.5 grados y produjo efectos en Moquegua, Tacna y Puno. En 1958, 1960, 1979 y 1988 se produjeron sismos destructivos de 7, 6, 6.9 y 6.2 grados, respectivamente. En 1715, un sismo en Arequipa destruyó viviendas, produjo derrumbes de las partes altas de los cerros y sepultó a los pequeños pueblos situados en las colinas y valles, las réplicas continuaron por espacio de dos meses, alcanzando grandes intensidades.
Zonas con peligro potencial sísmico:
El Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmica y Mitigación de
Desastres (CISMID) ha elaborado un mapa representando los niveles de daños producidos por los terremotos El mapa representa las Intensidades Máximas Sísmicas, incluyendo eventos históricos de importancia ocurridos en el Perú hasta el 31 de diciembre 2001.
10 Johan Edgar Laucata Luna, “ANALISIS DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS
Zonificación para fines de aplicación de la norma de diseño sismorresistente:
Para efectos de aplicación de la norma técnica de diseño sismorresistente del Reglamento Nacional de Construcciones, aprobada el 14 de octubre 1997, el territorio del país está zonificado en tres zonas:
- La zona 1, para la que se establece un factor sísmico de 0.15g. - La zona 2, con un factor de 0.3g.
En esta última zona, el factor exigido para el diseño estructural antisísmico es mayor, debido a la mayor peligrosidad sísmica que presenta. Los factores de diseño en las zonas 2 y 1, disminuyen, siendo ésta última, la de menor peligro. Los límites de cada una de estas zonas siguen los límites políticos para efectos de aplicabilidad en el diseño de las edificaciones.
Esta zonificación se ha establecido en función de los periodos de recurrencia de los sismos destructores, la duración y severidad del sacudimiento sísmico del terreno, la extensión del área afectada, las aceleraciones máximas, las características espectrales de las ondas sísmicas e información geotectónica.
(Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2005).11
09 de Abril de 1928. Movimiento sísmico de grado VII en la escala de Mercalli Modificada, a las 12:30 horas, destruyó Ayapata, y Tatua Ollachea, Departamento de Puno, saldo cinco muertos.
26 de Febrero de 1952. Movimiento sísmico de magnitud 7,5 en la escala de Richter a las 06:31 horas afectó Coasa y Macusani en Puno.
09 de Marzo de 1960.- A las 18:54 horas, se produjo una violenta réplica del terremoto del 13 de Enero, en la ciudad de Arequipa se cayeron las cornizas removidas, este sismo fue‚ sentido en Puno, en los Puertos de Matarani y Mejía tuvo una intensidad de V en la Escala Modificada de Mercalli, en la ciudad de Arequipa se sintió con una magnitud de 6.0; El epicentro se ubicó a -l6º Lat. S. y -72º Long. W.
(Instituto Nacional de Defensa Civil, 2006).12
BOLETIN SÍSMICO N° 30 - 2010 Domingo 21 de Marzo de 2010, a las 20 horas - 00 minutos (Hora Local), se registro un sismo con los siguientes
11Ministerio de Transportes y Comunicaciones,“PLAN INTERNACIONAL DE
TRANSPORTES DEL PERU” Informe Final - Parte 1, Capítulo 10. Consorcio BCEOM-GMI-WSA. Junio de 2005 .
parámetros hipocentrales:
BOLETIN SÍSMICO N° 175- 2012
(Instituto Geofísico del Perú,2010-2012).13
4.6. FALLAS GEOLOGICAS DEL DEPARTAMENTO DE PUNO
Fallas geológicas departamento de Puno
A continuación se presentan las principales fallas geológicas. Falla geológica de San Gabán:
Ubicación
Departamento : Puno Provincia : Carabaya Distrito : San Gabán Falla geológica de Pusi:
Las fallas más significativas son: la falla de Pusi en el contacto litológico entre Sipín y Ayavacas, que es un sobrescurrimiento inferido, mientras el contacto entre grupo Puno y Sipín en una falla normal. En Huancané en la península de Jonsani una falla que extiende desde Huarisani hasta Jonsani y luego se interna en el lago dentro de la Fm Huancané, el Cerro Trallate o Coasía es un horst separado por la Fm Muni, los cerros de Huinive y Mori también son horsts. El cerrito de Ticamuri (Santiaguillo) presenta una falla vertical con horst hacia el W. y graben hacia el E. que pertenece a la Fm Muni,. En el cerro de Cucho Yanaoco igualmente se presentan dos fallas inversas y paralelas en grada, entre las formaciones de Huancané y Moho. El cerro Pocopaca tiene por contacto del cerro Muñapata una falla que se extiende desde el lago en Qanco y Quellahuyo hasta Sinticuyo.. En las localidades de Acocollo y Taurahuta existen 4 fallas paralelas de SE a NW, que se interna en la provincia de Azángaro. Igualmente en Huatasani existe una falla en la quebrada de Ancomarca para el sur separando los cerros Coacollo y Apacheta.
Ubicación
Departamento : Puno Provincia : Huancané
Distrito : Pusi
Falla Geologica Llorocco Ubicación
• Departamento : Puno
• Provincia : Chucuito
• Distrito : Huacullani
En Vilquechico una falla se extiende por la quebrada del río Huallatire desde Pucyura hasta Sillutapampa, luego continúa hacia el N como falla inferida con graben hacia el W separando las formaciones de Moho y Cotacucho.
En la provincia de Moho, los contactos litológicos entre las formaciones Muni, Huancané, Moho y Cotacucho, son fallas normales e inversas de ESE a WNW y que continúa como fallas hasta Bolivia.
Según Laubacher en Cojata existe una falla supuesta e inversa que se extiende de SE a NW a lo largo del río Suches, pasando por la localidad de Cojata. En Rosaspata igualmente existe una falla que se extiende desde la localidad de Cahuaya hasta Sicta y Cotacucho
Formaciones geológicas • Formación Huancané
Es una formación sedimentaria de rocas del Cretáceo Inferior, descrita por primera vez Por Norman Newell geólogo Norteamericano (1945). Se trata de rocas de origen semi continental y continental, formada de rocas areniscas y cuarcitas de una potencia que llega hasta 500 m de espesor y que corresponde actualmente a los relieves más elevados al Norte del Lago Titicaca. El Yacimiento más importante fue encontrado por Newell en el cerro Viscachani al Sur de la ciudad de Huancané.
Se encuentra en discordancia por debajo de Moho entre Neocomiano y Cenomaniano según Newell (1945) y en los pisos Neocomiano y Aptiano según Audebaud (1976) y únicamente en el piso Neocomiano según Laubacher (1978). No presentan fósiles. Su área de distribución es amplia a nivel regional y nacional, extendiéndose desde Bolivia hasta el Cusco. En el distrito de Huancané esta formación corresponde las elevaciones de Pecosane, Viscachani, Quellahuyo, Tumuco, Llachacata, Sinticuyo, Chacacruz, Huinive, Suaquello, toda la penínsila de Jonsani, las islas de Cherone, Caquencorani, Ocoshuata, los cerros de Coasía, Yanaoco, Antacahua, Acocollo. Pucara, Pichacane, Chachacomani y Huancho. Es preciso aclarar que con la subsidencia del Bloc Titicaca desde el Mioceno, ha quedado enterrado en el fondo del lago parte de las formaciones de Huancané junto con las de Moho y Muni.
• Formación Azángaro
actualmente constituyen tierras altas especie de mesetas que se encuentran por encima de 50 y 100 m en relación al nivel del lago Titicaca (3850 m), formando terrazas de origen lacustre constituidas de arcillas sedimentadas en el fondo del lago y, que por la regresión lacustre del Cuaternario han quedado dentro de la planicie como tierras elevadas y como islas seccionadas por la dinámica fluvial de los ríos Ramis y Huancané. (www.indeci.gob.pe)
III HIPÓTESIS
3.1 Hipótesis General
La vulnerabilidad de las viviendas existentes de albañileria sera de un alto grado en la ciudad de Puno.
3.2 Hipótesis Especifico 3.2.1 hipótesis específica 1.
La evaluación de las viviendas inciden negativamente en el desarrollo de las construcciones
3.2.2 hipótesis específica 2.
La evaluación reducirá problemas estructurales futuros que puedan tener estas construcciones
3.2.3 hipótesis específica 3.
Se establecerán los factores que podrían degradar el buen funcionamiento de las viviendas.
I. VARIABLES E INDICADORES.
VARIABLE DEPENDIENTE :Viviendas existentes.
INDICADORES:
zonifacion según plano de municipalidad
VARIABLE INDEPENDIENTE : Elementos estructurales, elementos de albañilería, características de la zona.
columnas, vigas,muros, suelo/cimentacion,ladrillo, adobe,etc,
IV METODOLOGIA
Universidad Nacional Federico Villareal
MATRIZ DE CONSISTENCIA.
PROYECTO : VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS VIVIENDAS EN EL CENTRO HISTORICO DE LA CIUDAD DE PUNO
AUTORA :DIANA QUINTO GASTIABURU
TEMA/PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS VARIABLES INDICADORES METODOLOGIA
TITULO: GENERAL GENERAL DEPENDIENTE METODO
VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL DE LAS VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA EN LA CIUDAD DE PUNO.
Evaluacion del estado actual de las viviendas existentes en la ciudad de Puno.
La vulnerabilidad de las viviendas existentes de albañileria sera de un alto grado en la ciudad de Puno.
Viviendas existentes
zonifacion según plano de municipalidad
Metodo de observacion y Metodo estadistico
PROBLEMA PRINCIPAL ESPECIFICOS ESPECIFICOS INDEPENDIENTE TIPO DE INVESTIGACIÓNaplicado
¿Cuál es el estado actual en el que se encuentran las viviendas de albañileria en la ciudad de Puno?
1. Revisar el proceso constructivo de los elementos estructurales y no estructurales.
1.La evaluación de las viviendas inciden
negativamente en el desarrollo de las construcciones
elementos estructurales y no estructurales, suelo, material, mano de obra
columnas, vigas,muros, suelo/cimentacio n,ladrillo, adobe,etc,
NIVEL DE INVESTIGACION explicativo
PROBLEMAS ESPECIFICOS
1. ¿Cómo se encuentra el estado de los elementos estructurales y no estructurales en las viviendas de albañileria?
2. determinar el material usado en las construcciones, calidad de la mano de obra .
2.La evaluación reducirá problemas estructurales futuros que puedan tener la nuevas construcciones
TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE
INFORMACIÓN Fichas de
evaluacion
2. ¿Las viviendas existentes tienen material, mano de obra y supervisión adecuada?
3.- Comparar el proceso constructivo si cumple con la norma nacional de edificaciones
3. Se establecerán los factores que podrían degradar el buen
funcionamiento de las viviendas .
TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN
3. ¿Las viviendas cumplen con los parámetros mínimos de construcción que indica el reglamento nacional de edificaciones?
Estadistico
Universidad Nacional Federico Villareal
PUNO
MUESTRA
30% de las viviendas
DISEÑO
Universidad Nacional Federico Villareal
VII BIBLIOGRAFÍA
R1.) PNUD, “MANUAL PARA LA REPARACION Y REFORZAMIENTO DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERIA CONFINADA DAÑADAS POR SISMOS”.
R2,R6.) Miguel Ángel Mosqueira Moreno y Sabino Nicola Tarque Ruiz, Tesis: “RECOMENDACIONES TÉCNICAS PARA MEJORAR LA SEGURIDAD SISMICA DE VIVIENDAS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA DE LA COSTA PERUANA”
R3,R4,R5.) BOMMER J, SALAZAR W, Y SAMAYOA R. 1998, “Riesgo sísmico en la Región Metropolitana de San Salvador”.
R7,R8,R9.) Ángel San Bartolomé, “CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA, COMPORTAMIENTO SÍSMICO Y DISEÑO ESTRUCTURAL”.
R10.) Plan de Desarrollo Urbano de la Ciudad de Puno 2008-2012, “CONTRATACION DE CONSULTORIA PARA LA ACTUALIZACION Y MODIFICACION DEL PLAN VIGENTE DE DESARROLLO URBANO DE LA CIUDAD DE PUNO 2008-2012”.
R11.) Johan Edgar Laucata Luna, “ANALISIS DE LA VULNERABILIDAD SISMICA DE LAS VIVIENDAS INFORMALES EN LA CIUDAD DE TRUJILLO”.
R12.) Ministerio de Transportes y Comunicaciones, “PLAN INTERNACIONAL DE TRANSPORTES DEL PERU”
R13.) Instituto Nacional de Defensa Civil, “COMPENDIO ESTADÍSTICO DE PREVENCIÓN Y ATENCIÓN DE DESASTRES 2006 SISMOS OCURRIDOS EN EL PERÚ”.
R14.) Instituto Geofísico del Perú,“BOLETINES SISMICOS” .
R15.) G.R.P. Sub Gerencia de Defensa Civil, “PLAN REGIONAL DE PREVENCION Y ATENCION A LOS DESASTRES EN LA REGION PUNO”.
R.) Reglamento Nacional de Edificaciones.“Norma E. 0.70 Albañilería”.
